Programa para análise em profundidade por técnicas nucleares

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física

A técnica de PIGE (Particle Induced Gama-ray Emission) é hoje em dia uma técnica de referência para a análise de elementos leves mas esta é utilizada normalmente com base na comparação com amostras padrão, numa aproximação que só permite obter bons resultados se a amostra padrão for de composição semelhante à amostra que se pretende analisar. O programa ERYA (Emitted Radiation Yield Analysis) foi desenvolvido em ambiente de programação LabVIEW, pelo grupo de Reacções Nucleares do CFNUL/ITN (Centro de Física Nuclear/Instituto Tecnológico Nuclear) de forma a desenvolver um método PIGE sem recurso a padrões. Contudo, o ERYA apenas permite a análise de amostras com concentrações homogéneas ao longo da profundidade. Para complementar o ERYA, desenvolveu-se a rotina ERYAProfiling que permite a análise em profundidade (profiling ou depth analysis) de elementos leves em amostras não homogéneas. A rotina encontra-se implementada em ambiente de programação LabVIEW, possibilitando uma fácil e apelativa interação com o utilizador, e permitindo usufruir da base de dados do ERYA. A principal característica desta rotina é o cálculo da distribuição de energia dos iões do feixe ao longo da amostra. Para efetuar este cálculo, implementou-se a resolução natural do feixe, o alargamento térmico de Doppler e a dispersão de energia do feixe. Esta encontra-se implementada com base em modelos teóricos. Para a validação da rotina compara-se a curva de rendimento simulada por esta, usando uma amostra com a concentração em profundidade simulada através do programa SRIM (the Stopping and Range of Ions in Matter), com a curva de rendimento obtida experimentalmente utilizando o acelerador Tandem 3 MV do CTN/IST. Espera-se que com o desenvolvimento da rotina se torne possível utilizar o ERYAProfiling como método de referência para análise de elementos leves com concentrações não homogéneas, sendo assim um contributo significativo em áreas como Biomateriais.